AT514778B1 - Kalibrierwerkzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kalibrierwerkzeug (2) zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil (1), insbesondere auf Zähnen eines, eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils (1), umfassend einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper (4), in dem ein Kalibriereinsatz (5) gehalten ist, wobei der Kalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung (9) zur Aufnahme des zu kalibrierenden Sinterbauteils (1) oder zur Aufnahme eines Druckstiftes (35) aufweist, und wobei der Kalibriereinsatz (5) in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist, sodass ein Durchmesser (12) der Ausnehmung (9) verkleinert oder vergrößert werden kann, und eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Kalibriereinsatz (5) zur Veränderung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) wirkt, und wobei an einer Innenoberfläche (13) oder einer Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) ein vertiefter Bereich (15) oder ein erhabener Bereich (29) zur Herstellung der Balligkeit ausgebildet ist.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Kalibrierwerkzeug zur Herstellung einer Balligkeit auf einemSinterbauteil, insbesondere auf Zähnen eines eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils,umfassend einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper, in dem ein Kalibriereinsatz gehalten ist, wobeider Kalibriereinsatz eine Ausnehmung zur Aufnahme des zu kalibrierenden Sinterbauteils oderzur Aufnahme eines Druckstiftes aufweist, wobei der Kalibriereinsatz in Richtung senkrecht aufeine Pressrichtung verstellbar ist, sodass ein Durchmesser der Ausnehmung verkleinert odervergrößert werden kann, und wobei weiter eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die auf denKalibriereinsatz zur Veränderung des Durchmessers der Ausnehmung wirkt. Weiter betrifft dieErfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil, insbesondereauf Zähnen eines eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils während des Kalibrierens desSinterbauteils, wonach das gesinterte Sinterbauteil in ein Kalibrierwerkzeug eingeführt wird, daseinen Kalibriereinsatz aufweist, der in einem Kalibrierwerkzeuggrundkörper gehalten ist, wobeider Kalibriereinsatz eine Ausnehmung aufweist, in die das Sinterbauteil oder ein Druckstifteingebracht wird, und wobei das Sinterbauteil zur Anlage an einen Unterstempel gebracht wird,wobei ein Kalibriereinsatz verwendet wird, der in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtungverstellbar ist, sodass ein Durchmesser der Ausnehmung verkleinert oder vergrößert werdenkann, wobei vor oder nach dem Einbringen des Sinterbauteils in den Kalibriereinsatz derDurchmesser verkleinert oder vergrößert wird, sodass der Sinterbauteil zur Anlage an die In¬nenoberfläche oder die Außenoberfläche des Kalibriereinsatzes gelangt, und wobei nach demKalibrieren des Sinterbauteils der Durchmesser der Ausnehmung des Kalibriereinsatzes wiedervergrößert oder verkleinert wird, und danach das kalibrierte Sinterbauteil aus dem Kalibrierein¬satz entfernt wird.
[0002] Eine Breitenballigkeit auf Zähnen von pulvermetallurgisch hergestellten Bauteilen istvorteilhaft für das Laufverhalten, wie z.B. das Tragbild, das NVH-Verhalten, die Kompensationvon Achsfehlern, etc., von Zahnrädern mit einer Laufverzahnung. Die Breitenballigkeit kannhergestellt werden, indem die Verzahnung nach dem Sintern spanend bearbeitet wird.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind aber auch Walzverfahren bekannt. So beschreibt z.B.die DE 32 19 674 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines zahnstangenförmigen Werkzeugs fürdas Kaltrollen einer Balligverzahnung, wonach an einem Werkzeugeinsatzrohling eine Zahnungmit geraden Zähnen erzeugt wird, wobei der Werkzeugeinsatzrohling während der Erzeugungder Zahnung eingespannt wird und/oder der mit der Zahnung versehenen Werkzeugeinsatz imGebrauch derart gewölbt wird, dass sich an dem fertigen Werkzeug aus einem Werkzeugträgerund dem daran montierten Werkzeugeinsatz eine zur Zahnform der Balligverzahnung komple¬mentäre Zahnform der Zahnung des Werkzeugeinsatzes ergibt.
[0004] Die DE 20 60 579 A1 beschreibt ein zahnradartiges Walzwerkzeug zum spanlosenFeinbearbeiten der vorverzahnten Zahnflanken von Zahnrädern mit Innen- oder Außenverzah¬nung, insbesondere von Stirn- und Kegelrädern, durch Umformen mittels einer eine Flächen¬pressung zwischen den Zahnflanken des Werkzeuges und des Werkstückes hervorrufendenAnpresskraft, welches gekennzeichnet ist, durch eine theoretische Punktberührung zwischenden in axialer Richtung zueinander beweglichen Zahnflanken des Werkzeuges und des Werk¬stückes. Die Zahnflanken des Werkzeuges sind über die Zahnbreite ballig ausgeführt.
[0005] Die AT 508 990 B1 beschreibt ein Walzwerkzeug zur Herstellung einer balligen Verzah¬nung auf einem Zahnrad durch Querwalzen, insbesondere zum zumindest bereichsweisenVerdichten der Verzahnung des Zahnrades, mit einem Werkzeugkörper, der radial nach außenvorragende Werkzeugzähne für den kämmenden Eingriff in die Verzahnung des zu walzendenZahnrades aufweist, wobei die Werkzeugzähne im Bereich der Zahnflanken in axialer Richtungzumindest bereichsweise hohlballig ausgeführt sind.
[0006] Die WO 2008/116243 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bearbeitung einer Verzahnung aneinem Außenumfang oder einem Innenumfang eines Werkstücks aus gepresstem und gesinter¬tem Pulvermetall, mit einem an der Verzahnung durchgeführten Walzvorgang mit zwei drehba¬ ren Formwalzrädern, die eine in die Verzahnung des Werkstücks eingreifende Formverzahnungaufweisen, wobei die zwei Formwalzräder mit zueinander zumindest annähernd konstantemAchsabstand zwischen ihren Formwalzradachsen drehbar in einem gemeinsamen Halterahmenangeordnet sind. Weiter beschreibt die WO 2008/116243 A1 eine Vorrichtung zur Durchführungdes Verfahrens.
[0007] Aus der US 6,517,772 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades aus Pul¬vermetall bekannt, wobei das Verfahren das Verdichten und Sintern von Pulvermetall zur Bil¬dung eines Zahnradrohlings umfasst. Der Zahnradrohling ist zur Verdrehung um eine ersteAchse gelagert, wobei das Werkzeug zur Verdrehung um eine zweite Achse, quer zur erstenAchse, gelagert ist. Das Werkzeug weist eine Reihe von Zahnradzahn-Schneideabschnitte undeine axial benachbarte Gruppe von Zahnradzahn-Oberflächenverdichtungsabschnitte auf. DasWerkzeug wird um eine zweite Achse angetrieben und Zahnradzähne werden durch Entfernenvon Zahnradrohling-Material in den Pulvermetall-Zahnradrohling geschnitten, um einen gezahn¬ten Zahnradrohling herzustellen. Das Werkzeug und der gezahnte Zahnradrohling werden ohneDemontage relativ zueinander verschoben, um die Zahnradzahn-Oberflächenverdichtungsab¬schnitte des Werkzeugs in kämmenden Eingriff mit den Zähnen des gezahnten Zahnradrohlingszu bringen. Das Werkzeug ist dabei um die zweite Achse angetrieben, um die Oberfläche derZahnradzähne zu verschieben und zu verdichten.
[0008] Die DE 18 17 649 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer axialen Balligkeit anZahnflanken vorgearbeiteter Zähne zylindrischer Werkstücke durch einen Nachrollvorgangmittels rotierender Verzahnungsrollwerkzeuge, deren Zähne unter einem Andruck in Zahnein¬griff mit den Zähnen des Werkstückes sind und den Werkstoff von den Zahnflanken entspre¬chend der zu erzeugenden Balligkeit verdrängen, wobei der Nachrollvorgang unter Verwendungparalleler Zahnprofile an den Verzahnungsrollwerkzeugen erfolgt, während die gegenseitigeLage der Teilkreise der Zähne von Werkzeug und Werkstück durch Verschwenken relativ zuei¬nander zunehmend verändert wird. Weiter beschreibt die DE 18 17 649 A1 eine Rollmaschinezur Durchführung des Verfahrens mit zwei Verzahnungsrollwerkzeugen, zwischen denen dasWerkstück gelagert ist, wobei den Abrollbewegungen zwischen den Verzahnungsrollwerkzeu¬gen und dem Werkstück Schwenkbewegungen der in Eingriff befindlichen Zahnprofile relativzueinander überlagerbar sind und einstellbare Anschlagmittel zur Endbegrenzung derSchwenkbewegung vorhanden sind.
[0009] Weitere Verfahren und Werkzeuge zur Erzeugung von Balligkeiten bzw. zum Walzenvon Zahnrädern sind aus der JP 2008-049384 A, der DE 19 66 067 A1, der DE 20 04 222 A1,der DE 16 52 654 A1, der FR 2 385 480 A1, der GB 2 146 590 A, der CH 564 999 A5, derDE 29 48 106 A1 und der US 6,289,586 B1 bekannt.
[0010] Die GB 2 371 773 A beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung vonkünstlichen Knochen aus Titan oder einer Titanlegierung unter Hitzeeinwirkung. Die Vorrichtungbesteht aus einer kegelstumpfförmigen zweiteiligen Matrize mit einer axialsymmetrischen Aus¬nehmung, in der sich das zu kompaktierende Pulver befindet. Über diese Matrize wird eineDruckform gestülpt, die eine kegelförmige Ausnehmung aufweist, deren Dimensionierung inetwa der Außenwandung der Matrize entspricht. Die Kompaktierung erfolgt durch Aufpressender Druckform auf die Matrize unter Hitzeeinwirkung in einem Ofen, in dem sich die gesamteVorrichtung befindet.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen,mit der eine Verzahnung mit Zähnen, die eine Balligkeit aufweisen, einfacher hergestellt werdenkann.
[0012] Gelöst wird diese Aufgabe einerseits mit dem eingangs genannten Kalibrierwerkzeugund andererseits mit dem eingangs genannten Verfahren. Dazu ist bei dem Kalibrierwerkzeugvorgesehen, dass an einer inneren oder äußeren Oberfläche des Kalibriereinsatzes ein vertief¬ter oder ein erhabener Bereich zur Herstellung der Balligkeit ausgebildet ist. Nach dem Verfah¬ren ist vorgesehen, dass nach dem Einbringen des Sinterbauteils in den Kalibriereinsatz undder Verkleinerung oder Vergrößerung des Durchmessers mit einem Oberstempel der Sinterbau¬ teil gegen den Unterstempel gedrückt wird und dabei der Werkstoff des Sinterbauteils partiell inden vertieften Bereich oder um den erhabenen Bereich herum verbracht wird, und dass an¬schließend der Oberstempel entfernt wird.
[0013] Von Vorteil ist dabei, dass mit der Kalibrierung des Sinterbauteils, die üblicherweisenach dem Sintern durchgeführt wird, gleichzeitig die Balligkeit hergestellt wird, sodass ein zu¬sätzlicher Verfahrensschritt für die Herstellung von Zahnrädern mit balligen Zähnen entfallenkann. Es werden damit entsprechende Kostenvorteile realisiert. Darüber hinaus kann die Press¬form, mit der der Sinterbauteil-Grünling aus einem entsprechenden Pulver vor dem Sinternhergestellt wird einfacher ausgeführt werden, da auf eine Balligkeit der Zähne der Verzahnungkeine Rücksicht genommen werden muss. Insbesondere kann der Grünling mit Zähnen ohneBalligkeit hergestellt werden, wodurch die Entformung des Grünlings einfacher erfolgen kannund wodurch Ausbrüche am Grünling aufgrund des Entformens - der Grünling weist im Ver¬gleich zum gesinterten Bauteil noch eine geringere Festigkeit auf - reduziert werden können.Darüber hinaus ist es von Vorteil, die Kalibrierung des Sinterbauteils mit der Herstellung derBalligkeit zu kombinieren, da damit die Genauigkeit der Balligkeit verbessert werden kann.
[0014] Um die radiale Verstellbarkeit des Kalibriereinsatzes zu vereinfachen und damit eineBeschleunigung des Verfahrensschrittes „Kalibrierung und Herstellung der Balligkeit“ zu errei¬chen, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges vorgese¬hen sein, dass der Kalibriereinsatz aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist oder flexibelausgeführt ist.
[0015] Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges kann vorgesehensein, dass der Kalibriereinsatz eine äußere Oberfläche aufweist, die zumindest teilweise inaxialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist, und dass die Verstelleinrichtung als inaxialer Richtung verschiebbare Druckplatte ausgebildet ist, wobei die Druckplatte an dem ko¬nisch verlaufenden Bereich der äußeren Oberfläche des Kalibriereinsatzes anliegt, und wobeidie Druckplatte ein Ausnehmung aufweist, in die der Kalibriereinsatz hineinragt oder durch dieder Kalibriereinsatz hindurchragt, oder dass die Innenoberfläche des Kalibriereinsatzes zumin¬dest teilweise in axialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist. Gemäß der entsprechen¬den Ausführungsvariante des Verfahrens ist dabei vorgesehen, dass die Veränderung desDurchmessers der Ausnehmung des Kalibriereinsatzes mit einer Druckplatte oder dem Druck¬stift, die oder der die Verstelleinrichtung bildet, durchgeführt wird, wozu der Kalibriereinsatz aneiner äußeren Oberfläche oder an der Innenoberfläche zumindest bereichsweise mit einemkonischen Verlauf ausgebildet ist, und dass die Veränderung des Durchmessers der Ausneh¬mung durch Verschiebung der Druckplatte in axialer Richtung vorgenommen wird, wozu dieDruckplatte eine Ausnehmung aufweist, in die der Kalibriereinsatz hineinragt oder durch die derKalibriereinsatz hindurchragt, oder dass die Veränderung des Durchmessers der Ausnehmungdurch Verschiebung des Druckstiftes in die Ausnehmung des Kalibriereinsatzes vorgenommenwird. Von Vorteil ist dabei, dass sämtliche Bewegungen - mit Ausnahme der radialen Verstel¬lung des Kalibriereinsatzes - in einer Richtung erfolgen können, wodurch der Platzbedarf desWerkzeuges reduziert werden kann. Darüber hinaus kann damit die Maßgenauigkeit des Sin¬terbauteils auf einfache Art und Weise verbessert werden, da die Druckplatte allseitig auf denKalibriereinsatz wirkt, und somit keine zusätzlichen Maßnahmen für die Genauigkeit der Verän¬derung des Durchmessers der Ausnehmung im Kalibriereinsatz erforderlich sind.
[0016] Es ist dabei von Vorteil, wenn die Ausnehmung der Druckplatte mit einer zumindestteilweise in axialer Richtung konisch verlaufenden Oberfläche ausgebildet ist. Es wird damitmöglich, dass die Druckplatte über eine größere Fläche an der konisch ausgebildeten Flächedes Kalibriereinsatzes anliegt, wodurch der erforderliche Druck auf den Kalibriereinsatz für dieVerstellung des Durchmessers der Ausnehmung im Kalibriereinsatz reduziert werden kann bzw.sich die wirkenden Kräfte während der Verstellung über einen größeren Flächenbereich verteiltwerden können, wodurch einerseits der Bewegungsablauf weniger störungsanfällig gegenVerkantungen wird und andererseits eine höhere Standzeit des Kalibriereinsatzes erreichtwerden können.
[0017] Nach einer anderen Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges kann vorgesehensein, dass die Verstelleinrichtung durch zumindest einen Schieber gebildet ist, der in Richtungsenkrecht auf die Pressrichtung verschiebbar ist. Nach der Ausführungsvariante des Verfahrenskann dabei vorgesehen sein, dass die Veränderung des Durchmessers der Ausnehmung desKalibriereinsatzes durch radiale Verstellung zumindest eines, zumindest einen Teil der Verstel¬leinrichtung bildenden Schiebers vorgenommen wird. Es wird damit möglich, bewusst Asymmet¬rien am Sinterbauteil zu erzeugen. Andererseits ist es durch die Verwendung von zumindestzwei Schiebern möglich, Balligkeiten zu erzeugen, die über ihren Verlauf unterschiedliche Radi¬en aufweisen, ohne dass dies bereits im Kalibriereinsatz durch entsprechende Formgebung desvertieften oder des erhabenen Bereichs vorgesehen werden muss.
[0018] Der Kalibriereinsatz kann in einem Hydraulikkolbengehäuse gehalten sein. Es ist damiteine bessere Einbindung des Kalibriereinsatzes an die Antriebseinrichtung zur Verformung desSinterbauteils erreichbar, wodurch eine bessere Kraftübertragung erzielbar ist, insbesonderekeine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden müssen, dass sich der Kalibriereinsatz wäh¬rend des Kalibrierens und des Ausformens der Balligkeit nicht bewegt.
[0019] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figurennäher erläutert.
[0020] Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung: [0021] Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines Kalibrierwerkzeuges in Seitenansicht ge¬ schnitten und in der Ausgangsstellung; [0022] Fig. 2 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 mit im Verfahrensstadium des Einbringend des zu kalibrierenden Sinterbauteils; [0023] Fig. 3 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 in der Kalibrierstellung; [0024] Fig. 4 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 in der Stellung nach dem Kalibrieren und mit geöffnetem Kalibriereinsatz; [0025] Fig. 5 das Ausstößen des fertigen Sinterbauteils aus dem Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1; [0026] Fig. 6 eine Ausführungsvariante eines Kalibriereinsatzes in Seitenansicht geschnitten [0027] Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante eines Kalibrierwerkzeuges in Seitenansicht geschnitten; [0028] Fig. 8 einen Teil des Kalibrierwerkzeuges zur Herstellung einer Balligkeit bei einer
Innenverzahnung.
[0029] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs¬formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen verse¬hen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäßauf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragenwerden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sinddiese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
[0030] In den Fig. 1 bis 5 sind verschiedene Verfahrensstadien eines Verfahrens zur Kalibrie¬rung eines Sinterbauteils 1 mit einem Kalibrierwerkzeug 2 gezeigt.
[0031] Das Sinterbauteil 1 ist insbesondere ein Zahnrad. Im Sinne der Erfindung wird untereinem Zahnrad sowohl ein Zahnrad an sich als auch ein Zahnriemenrad oder ein Kettenradverstanden. Es ist daneben aber auch möglich, andere Sinterbauteile 1 mit dem Kalibrierwerk¬zeug 2 herzustellen.
[0032] Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass ein Sinterbauteil 1 bzw. ein pulvermetal¬lurgischer Bauteil üblicherweise nach folgender Verfahrensroute hergestellt wird: - Gegebenenfalls vorlegieren des eingesetzten Pulver; - Pulvermischen; - Pressen eines Grünlings aus dem Pulver in einer Pressform; - Sintern des Grünlings, wobei das Sintern auch zweistufig erfolgen kann; - Kalibrieren des gesinterten Bauteils; - Gegebenenfalls mechanische und oder physikalische Nachbehandlung (beispielswei¬se Härtung) des Sinterbauteils.
[0033] Da diese prinzipielle Verfahrensweise sowie Abwandlungen dazu aus dem Stand derTechnik bekannt sind, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die einschlägige Literaturdazu verwiesen.
[0034] Das Kalibrierwerkzeug 2 wird im Verfahrensschritt „Kalibrieren des Bauteils“ eingesetzt.Es ist dabei vorgesehen, dass in diesem Verfahrensschritt nicht nur die Kalibrierung an sich,also die Erhöhung der Maßgenauigkeit des Sinterbauteils 1, erfolgt, sondern gleichzeitig damiteine Balligkeit auf den Zähnen der Verzahnung des Sinterbauteils 1 erzeugt wird.
[0035] Unter einer Balligkeit im Sinne der Erfindung wird insbesondere eine Abweichung derLinearität der Zahnflanken von Zähnen eines Zahnrades verstanden. Es werden darunter so¬wohl die Breitenballigkeit, die Profilballigkeit und die Flankendrehungsballigkeit verstanden. DieBreitenballigkeit ist dabei eine Modifikation des Zahnprofils entlang der Zahnbreite in axialerRichtung eines Zahnrades, die Längsballigkeit eine Modifikation des theoretischen Zahnprofilsin Profilrichtung von Zahnfuß zum Zahnkopf, und die Flankendrehungsballigkeit eine Modifikati¬on des Zahnprofils durch Verdrehung einer Zahnflanke in Längsrichtung. Die Defintionen derHöhen- und Breitenballigkeit von Verzahnungen sind in der Norm DIN 3960 enthalten.
[0036] Insbesondere wird mit dem Kalibrierwerkzeug 2 eine Breitenballigkeit erzeugt.
[0037] Es können alle drei Arten der Balligkeit gemeinsam oder nur einzelne oder eine Kombi¬nation aus zwei der voranstehend genannten Balligkeitsarten erzeugt werden.
[0038] Weiter wird das Kalibrierwerkzeug 2 bevorzugt auf Geradverzahnungen angewandt. Eskönnen aber auch Schrägverzahnungen mit einer Balligkeit des Zahnprofils hergestellt werden.
[0039] Die Balligkeit kann sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch ausgeführt sein. Diesbedeutet, dass beispielsweise bei einer Breitenballigkeit eine Seite der Zahnflanken (in axialerRichtung des Zahnrades betrachtet) stärker zurückgenommen wird (bezogen auf das theoreti¬sche Profil) als die zweite Seite.
[0040] In Fig. 1 ist das Kalibrierwerkzeug 2 zur Herstellung einer Breitenballigkeit auf den Zahn¬flanken eines Zahnes dargestellt.
[0041] Das Kalibrierwerkzeug 2 besteht aus bzw. weist folgende Bestandteile auf: - einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 - einen Kalibriereinsatz 5 - eine Verstelleinrichtung in Form einer Druckplatte 6.
[0042] Der Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 umgibt den Kalibriereinsatz 5 und die Druckplatte 6,insbesondere werden diese Bauteile vollständig vom Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 umgeben.An einer äußeren Oberfläche 7 des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 ist vorzugsweise einRingsteg 8 angeordnet bzw. ausgebildet, über den der Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 in einernicht dargestellten Kalibriervorrichtung gehalten werden kann.
[0043] Der Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 kann beispielsweise aus Stahl bestehen.
[0044] Innerhalb des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 ist der Kalibriereinsatz 5 angeordnet.Dieser ist insbesondere zumindest annähernd kegelstumpfförmig, vorzugsweise kegelstumpf¬förmig, ausgebildet und weist eine Ausnehmung 9 auf. Die Ausnehmung 9 ist von einem Kalib¬riereinsatzmantel 10 umgeben. Insbesondere ist die Ausnehmung 9 in einer Axialrichtung 11durchgängig durch den Kalibriereinsatz 5 ausgebildet. Bevorzugt ist die Ausnehmung 9 eineBohrung mit einem Durchmesser 12.
[0045] Die Ausführung der Ausnehmung 9 als Bohrung wird für die Kalibrierung von Zahnrä¬dern verwendet. Wenn allerdings das zu kalibrierende Sinterbauteil 1 von der Kreisgeometrieabweicht, wird der Grundriss der Ausnehmung 9 entsprechend an den Grundriss des Sinterbau¬teils 1 in Axialrichtung 11 angepasst, d.h. die Kontur in Radialrichtung, um den Kalibrierein¬satzmantel 10 vollflächig über den Umfang des Sinterbauteils 1 anlegen zu können.
[0046] Wenngleich bevorzugt, muss die Ausnehmung 9 nicht zwingenderweise als durch denKalibriereinsatz durchgängige Ausnehmung 9 ausgebildet sein, sondern kann beispielsweiseauch eine Sacklochbohrung sein. Die durchgängige Ausnehmung 9 hat jedoch den Vorteil, dassdas Sinterbauteil 1 einfacher aus dem Kalibriereinsatz entfernt werden kann.
[0047] Die Ausnehmung 9 ist von einer im Wesentlichen zylindrischen Innenoberfläche 13 (mitVerzahnung) des Kalibriereinsatzmantels 10 in einer Radialrichtung 14 begrenzt. Mit Ausnahmeeines vertieften Bereiches 15 in der Innenoberfläche 13 weist die Ausnehmung 9 einen zumin¬dest annähernd konstanten, insbesondere einen konstanten, Durchmesser auf. Der vertiefteBereich 15 dient zur Herstellung der Breitenballigkeit auf den Zähnen eines als Zahnrad ausge¬bildeten Sinterbauteils 1.
[0048] Die Tiefe des vertieften Bereichs 15 gegenüber der zylindrischen Innenoberfläche 13richtet sich nach der gewünschten Geometrie der herzustellenden Balligkeit am Sinterbauteil 1.Beispielsweise kann ein Rundungsradius 16 des insbesondere mit einer Rundung ausgeführtenvertieften Bereiches 15 ausgewählt sein aus einem Bereich von 10 mm bis 15.000 mm. DieBalligkeit kann, je nach Ausführung des Kalibriereinsatzes 5, auch am Zahnkopf eines Zahnra¬des bzw. verzahnten Sinterbauteils 1 vorliegen.
[0049] Der Kalibriereinsatz 5 ist vorzugsweise flexibel ausgeführt, um eine Verformung desKalibriereinsatzmantels 10 zu ermöglichen. Er kann aus einem metallischen Werkstoff herge¬stellt sein, beispielsweise aus Stahl, oder einem Hartmetall. Ebenso kann der Kalibriereinsatz 5aus einem elastischen Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise aus einem Elastomer bzw.Gummi.
[0050] Unter flexibel wird verstanden, dass der Kalibriereinsatz 5 anpassungsfähig an die Stel¬lung der Verstelleinrichtung, d.h. der Druckplatte 6 bei der Ausführungsvariante des Kalibrier¬werkzeuges 2 nach Fig. 1, ist. Es ist dabei von Vorteil, wenn der metallische Werkstoff desKalibriereinsatzes 5 ein Elastizitätsmodul nach EN ISO 6892 bzw. DIN 10002 -1 (Norm fürZugversuch) aufweist, das ausgewählt ist aus einem Bereich von 100 GPa bis 600 GPa.
[0051] Es ist aber auch möglich, die Flexibilität durch Schlitze oder dgl. zu erreichen.
[0052] Für den Fall, dass mit dem Kalibrierwerkzeug 2 ein Zahnrad kalibriert wird, weist dieInnenoberfläche 13 des Kalibriereinsatzes 5 ebenfalls eine Verzahnung auf, die im vertieftenBereich 15 komplementär zur gewünschten Verzahnung des Zahnrades sowie vorzugsweise inden Bereichen oberhalb und unterhalb zur Verzahnung eines Oberstempels 17 und eines Un¬terstempels 18 ist. Der Oberstempel 17 und der Unterstempel 18 sind Teil einer nicht dargestell¬ten Pressvorrichtung, in die das Kalibrierwerkzeug 2 eingesetzt ist, und werden von entspre¬chenden, aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen bewegt.
[0053] Eine Außenoberfläche 19, die den Kalibriereinsatz 5 in der Radialrichtung 14 begrenzt,ist vorzugsweise in der Axialrichtung 11 zumindest bereichsweise konisch verlaufend ausgebil¬det. Der Ausdruck „zumindest bereichsweise“ bezieht sich hier auf den vertieften Bereich 15und/oder auf die Bereiche oberhalb und/oder unterhalb des vertieften Bereiches 15. Insbeson¬dere ist die Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 im Eingriffsbereich der Verstelleinrich- tung, also der Druckplatte 6 in Fig. 1, konisch verlaufend ausgebildet. Der Kalibriereinsatz 5verjüngt sich somit nach oben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
[0054] Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5mit einer Rundung zu versehen, wobei auch in diesem Fall in der Ausführung des Kalibrier¬werkzeuges 2 nach Fig. 1 der Kalibriereinsatz 5 nach oben verjüngend ausgebildet ist, also injene Richtung, aus der der Sinterbauteil 1 in den Kalibriereinsatz 5 eingeführt wird.
[0055] Im Bereich einer unteren Stirnfläche 20 kann der Kalibriereinsatz 5 einen Flansch 21aufweisen. Über diesen Flansch 21 kann der Kalibriereinsatz 5 im Kalibrierwerkzeug 2 gehaltenwerden.
[0056] Prinzipiell kann der Kalibriereinsatz 5 aber auch auf eine andere geeignete Weise imKalibrierwerkzeug gehalten werden.
[0057] Ebenso kann der Flansch 21 an einer anderen Stelle an der Außenoberfläche 19 desKalibriereinsatzes 5 angeordnet sein, solange er die Wirkverbindung des Kalibriereinsatzes 5mit der Verstelleinrichtung zur Verstellung des Durchmessers 12 der Ausnehmung 9 des Kalib¬riereinsatzes 5 nicht stört.
[0058] Vorzugsweise greift der Flansch 21 in eine entsprechende Nut 22 eines Hydraulikkol¬bengehäuses 23 ein. Das Hydraulikkolbengehäuse 23 ist Teil einer Hydraulikeinrichtung.
[0059] Zur Verkleinerung bzw. zur Vergrößerung des Durchmessers 12 der den Formhohlraumbildenden Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 4 ist letzterer mit einer Verstelleinrichtungwirkungsverbunden. Bei der Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges 2 ist dieses alsDruckplatte 6 ausgeführt.
[0060] Die Druckplatte 6 ist innerhalb des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 angeordnet und inder Axialrichtung 11 verschiebbar. In der Radialrichtung 14 erstreckt sich die Druckplatte 6 biszu einer inneren Oberfläche 24 des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4, an der sie anliegt und ander sie gegebenenfalls geführt werden kann, beispielsweise über zumindest einen Steg, der inder Axialrichtung 11 verlaufen, an der inneren Oberfläche des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4ausgebildet und in eine Nut in der Druckplatte 6 eingreifen kann. Es ist auch die umgekehrteAusbildung bzgl. der Anordnung von Nut und Steg möglich.
[0061] Weiter weist die Druckplatte 6 eine Druckplattenausnehmung 25 auf, die insbesonderekonzentrisch zum Kalibriereinsatz 5 angeordnet ist. In diese Druckplattenausnehmung 25 ragtder Kalibriereinsatz 5 hinein oder durch diese hindurch, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. DieDruckplatte 6 liegt dabei mit zumindest einem Teil einer die Druckplattenausnehmung 25 be¬grenzenden Stirnfläche 26 an der Außenoberfläche 19 an. Vorzugsweise liegt die gesamtenStirnfläche 26 der Druckplatte 6 an der Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 an. Dazuweist die Stirnfläche 26 der Druckplatte 6 ebenfalls einen konischen Verlauf in der Axialrichtung11 auf, wobei der Absolutwert der Neigung der Stirnfläche 26 gegenüber der Vertikalen zumin¬dest annährend gleich ist dem Absolutwert der Neigung der Außenoberfläche 19 des Kalibrier¬einsatzes 5 gegenüber der Vertikalen. Ein Winkel 27 der Neigung ist insbesondere ausgewähltaus einem Bereich von 0,5 ° bis 5 °.
[0062] Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass nur ein Teilbereich der Stirnfläche 26 derDruckplatte 6 an dem Kalibriereinsatz 5 anliegt.
[0063] Gegebenenfalls kann die Druckplatte 6 an dem Kalibriereinsatz 5 ebenfalls geführt sein,beispielsweise wiederum über zumindest einen in der Axialrichtung 11 verlaufenden Steg, derüber die Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 vorragt und in eine entsprechende Nut inder Stirnfläche 25 eingreift, bzw. ist auch die umgekehrte Ausbildung der Führung möglich.
[0064] Die Verschiebung der Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 kann mit einer in Fig. 1 nichtdargestellten Antriebseinrichtung erfolgen, beispielsweise über eine Kolbenstange.
[0065] Durch die Verschiebung der Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 nach unten wird aufden Kalibriereinsatz durch dessen sich nach unten erweiternden Querschnitt eine Druckkraft ausgeübt, sodass der Kalibriereinsatz 5 aufgrund dessen Flexibilität zusammengedrückt wirdund damit der Durchmesser 12 der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 verkleinert. Umge¬kehrt wird durch die Bewegung der Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 nach oben der Druckauf den Kalibriereinsatz 5 verkleinert, sodass sich dieser entspannt bis der Durchmesser 12 derAusnehmung 9 wieder seine ursprüngliche Größe erreicht.
[0066] Fig. 1 zeigt die entspannte Stellung des Kalibriereinsatzes 5, sodass der Durchmesser12 der Ausnehmung 9 am größten ist.
[0067] Es ist damit möglich, einen gesinterten und noch nicht kalibrierten Sinterbauteil 1 in dieAusnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 einzubringen.
[0068] Nachdem der gesinterte Sinterbauteil 1 nach dem Sintern und vor dem Kalibrieren übli¬cherweise einen kleineren maximalen Außendurchmesser aufweisen als der fertig kalibrierteSinterbauteil 1 bzw. der maximale Außendurchmesser maximal so groß ist wie der Durchmes¬ser 12 der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 in der Kalibrierstellung des Kalibrierwerk¬zeuges, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, kann der Sinterbauteil 1 auch in den vorgespannten Kalib¬riereinsatz 5 eingeführt werden.
[0069] Es ist also möglich, dass der Sinterbauteil 1 entweder in den entspannten oder in denvorgespannten Kalibriereinsatz 5 eingebracht wird.
[0070] Bevorzugt wird der Sinterbauteil 1 in den Kalibriereinsatz 5 in der vorgespannten Stel¬lung, d.h. der Kalibrierstellung eingebracht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dazu wird die Druck¬platte 6 in der Axialrichtung 11 in die untere Endstellung gebracht.
[0071] In dieser kann die Druckplatte 6 beispielsweise an dem Hydraulikkolbengehäuse 23anliegen. Der Kalibriereinsatz 5 wird dadurch zusammengedrückt, d.h. vorgespannt.
[0072] In der Kalibrierstellung steht der Unterstempel 18 am Übergang zwischen dem vertieftenBereich 15 und den daran anschließenden unteren linearen, d.h. zylindrischen Bereich derAusnehmung 9, wie dies besser aus Fig. 1 ersichtlich ist.
[0073] Das Sinterbauteil 1 wird auf den Unterstempel 18 aufgelegt. Gegebenenfalls kann dasSinterbauteil 1 lediglich in die Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 eingelegt und das Aufle¬gen auf den Unterstempel 18 durch die Abwärtsbewegung des Oberstempels 17 in die Kalib¬rierstellung unterstützt werden.
[0074] Während der Bewegung des Unterstempels 18 und/oder des Oberstempels 17 und desSinterbauteils 1 greifen deren Verzahnungen in die Verzahnung des Kalibriereinsatzes ein.
[0075] Für die Zentrierung des Sinterbauteils 1 kann ein Kernstift 28 vorgesehen sein, der indem Kalibrierwerkzeug 2 unbeweglich, d.h. fix, angeordnet ist.
[0076] Spätestens durch die Abwärtsbewegung des Oberstempels 17 trifft das Sinterbauteil 1auf den Unterstempel. In der Kalibrierstellung ist damit das Sinterbauteil 1 zwischen dem Ober¬stempel 17 und dem Unterstempel 18 eingespannt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dadurch,dass der Oberstempel 17 sich weiter nach unten bewegt, steigt der Druck auf das Sinterbauteil1 an, das sich nun im Bereich des vertieften Bereichs 15 im Kalibriereinsatz 5 befindet. Durchdiesen Druckanstieg kommt es einerseits zu einem weiteren Verdichten des Sinterbauteils 1,andererseits aber auch zu einer Materialverdrängung bzw. einer Verschiebung des Gefügesdes Sinterbauteils 1 in der Radialrichtung 14. Eine Materialverdrängung bzw. eine Verschie¬bung des Gefüges des Sinterbauteils 1 in der Axialrichtung 11 findet hingegen vorzugsweisenicht bzw. kaum statt. Es kann sich jedoch auch eine messbare Veränderung in der Axialrich¬tung 11 durch Materialverdrängung einstellen. Durch diese Materialverdrängung bzw. Verschie¬bung des Gefüges des Sinterbauteils 1 wird der vertiefte Bereich 15 im Kalibriereinsatz 5 vondem Werkstoff des Sinterbauteils 1 ausgefüllt, sodass mit der Kalibrierung des Sinterbauteils 1gleichzeitig auch die Balligkeit auf den Zähnen des Sinterbauteils 1 erzeugt wird.
[0077] Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass das Sinterbauteil 1 vor¬zugsweise vor dem Kalibrieren keine Balligkeit der Zähne aufweist. Es ist aber möglich, diese
Balligkeit bereits andeutungsweise während des Pressens des Grünlings für den Sinterbauteil 1ausgeformt wird.
[0078] Nachdem das Sinterbauteil fertig kalibriert und die Balligkeit ausgebildet ist, wird dasKalibrierwerkzeug 2 geöffnet. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Der Oberstempel 17 wird dazu nachoben aus dem Kalibriereinsatz 5 herausgezogen und die Druckplatte 6 in die obere Endlage imKalibrierwerkzeuggrundkörper 4 verbracht. Dadurch weitet sich der Kalibriereinsatz 5 auf, d.h.der Durchmesser 12 der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 wird wieder größer sodass dieBalligkeit des Sinterbauteils 1 freigegeben wird. Der Durchmesser 12 im zylindrischen Teil derAusnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 weist dabei eine Größe auf, die das ungehinderteAusstößen des Sinterbauteils 1 ermöglicht, d.h. der Durchmesser 12 weist zumindest einenWert auf, der dem maximalen Durchmesser des Sinterbauteils 1 in gleicher Richtung entspricht.
[0079] Das Ausstößen des Sinterbauteils 1 aus dem Kalibrierwerkzeug 2, d.h. aus dem Kalib¬riereinsatz 5, ist in Fig. 5 dargestellt. Dazu kann entweder das Kalibrierwerkzeug 1 bei festste¬henden Unterstempel 18 nach unten bewegt werden oder der Unterstempel 18 bei feststehen¬dem Kalibrierwerkzeug 2 nach oben bewegt werden. Alternativ kann sowohl das Kalibrierwerk¬zeug 2 nach unten als auch der Unterstempel 18 nach oben bewegt werden. Das Sinterbauteil1 gelangt damit aus dem Kalibriereinsatz 5 und kann entnommen werden.
[0080] Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, Hohlballigkeiten auf Zähnen eines Zahn¬rades zu erzeugen. Dazu weist der Kalibriereinsatz 5 anstelle des vertieften Bereiches 15 in derInnenoberfläche 13 des Kalibriereinsatzmantels 10 einen über diese Innenoberfläche 13 erha¬benen Bereich 29 auf, wie dies in Fig. 1 strichliert angedeutet ist. Der entsprechende Kalibrier¬einsatz 5 selbst ist in Fig. 6 dargestellt.
[0081] In diesem Fall erfolgt die Ausbildung der Hohlballigkeit durch die Abwärtsbewegung derDruckplatte 6 während der Sinterbauteil 1 zwischen dem Oberstempel 17 und dem Unterstem¬pel 18 eingespannt ist. Insofern ist der Bewegungsablauf etwas unterschiedlich zu voranste¬hend beschriebenen Bewegungsablauf. Es wird nämlich zuerst der Oberstempel 17 nach untenbewegt und erst danach die Druckplatte 6 ebenfalls nach unten bewegt.
[0082] In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsva¬riante des Kalibrierwerkzeuges gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszei¬chen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden.Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo¬rangegangenen Fig. 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
[0083] Das Kalibrierwerkzeug 2 weist wiederum den Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4, denKalibriereinsatz 5 sowie das Hydraulikkolbengehäuse 23 auf. Zum Unterschied zu der Ausfüh¬rungsvariante des Kalibrierwerkzeuges 2 nach den Fig. 1 bis 5 ist die Verstelleinrichtung zurVerstellung des Durchmessers 12 der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes aber nicht durchdie Druckplatte 6 (Fig. 1) gebildet, sondern durch zumindest einen Schieber 30. Vorzugsweisesind zumindest zwei Schieber 30 auf gleicher Höhe angeordnet, die aufeinander in eineSchließstellung und voneinander weg in eine Offenstellung in der Radialrichtung 14 bewegtwerden können.
[0084] Die Schieber 30 liegen in der Geschlossenstellung bevorzugt aneinander in einem Teil¬bereich an. Zwischen den Schiebern 30 wird eine Ausnehmung 31 ausgebildet, in die der Kalib¬riereinsatz 5 hinein oder durch die der Kalibriereinsatz hindurchragt. Im Wesentlich können diebeiden Schieber 30 also auch als geteilte Druckplatte aufgefasst werden, allerdings mit eineranderen Bewegungsrichtung als die Druckplatte 6 nach Fig. 1.
[0085] Der Verfahrensablauf zur Kalibrierung des Sinterbauteils 1 (Fig. 1) und zur Herstellungder Balligkeit auf den Zähnen des Sinterbauteils 1 entspricht im Ausnahme der Bewegungsrich¬tung der Verstelleinrichtung jener des Kalibrierwerkzeuges nach den Fig. 1 bis 6.
[0086] Wie in Fig. 7 strichliert angedeutet ist, können auch weitere Schieber 32 angeordnetwerden. Diese Schieber 32 werden in der Axialrichtung 11 oberhalb und/oder unterhalb der
Schieber 30 angeordnet und sind wie die Schieber 30 horizontal zwischen einer Offenstellungund einer Geschlossenstellung verschiebbar ausgebildet. Es ist damit möglich, eine Balligkeitmit unterschiedlichen Radien innerhalb des Verlaufs der Balligkeit herzustellen.
[0087] Es ist bei dieser Ausführungsvariante auch möglich, dass der Kalibriereinsatz 5 einezylindrische, also nicht konische, Außenoberfläche 19 aufweist.
[0088] Das Kalibrierwerkzeug 2 kann auch dazu verwendet werden, um eine Balligkeit an denZähnen eines Zahnrades mit Innenverzahnung, wie z.B. einem Hohlrad, herzustellen. Es istdazu eine Adaptierung des Kalibriereinsatzes 5 erforderlich, die in Fig. 8 dargestellt ist. DieserKalibriereinsatz 5 ist zylindrisch ausgeführt, wobei der Kalibriereinsatzmantel 10 eine zylindri¬sche Außenoberfläche 19 aufweist, in der der vertiefte Bereich 15 (bzw. der erhabene Bereich29 entsprechend Fig. 6) ausgebildet ist. Der Kalibriereinsatzmantel 10 umgibt eine Ausneh¬mung 33, die von einer Innenoberfläche 34 des Kalibriereinsatzmantels 10 begrenzt ist. DieseInnenoberfläche 34 weist in der Axialrichtung 11 einen konischen, sich nach unten verjüngen¬den Verlauf auf.
[0089] Anstelle der Druckplatte 6 nach Fig. 1 wird bei dieser Ausführungsvariante des Kalibrier¬einsatzes 5 ein Druckstift 35 verwendet, der in der Axialrichtung 11 verschiebbar ist. Vorzugs¬weise weist eine Außenoberfläche 36 des Druckstiftes 35 ebenfalls einen konischen Verlauf inder Axialrichtung 11 auf, wobei wiederum der Absolutwert der Neigung der Außenoberfläche 36des Druckstiftes 35 gegenüber der Vertikalen bevorzugt dem Absolutwert der Neigung derInnenoberfläche 34 des Kalibriereinsatzmantels 10 gegen die Vertikale entspricht.
[0090] Bei dieser Ausführungsvariante des Kalibriereinsatzes 5 wird der Kalibriereinsatz 5durch das Einschieben des Druckstiftes aufgeweitet. Während des Kalibrierens des Sinterbau¬teils 1 (Fig. 1) wird dessen Werkstoff ebenfalls partiell in den vertieften Bereich 15 des Kalibrier¬einsatzes 5 gedrückt, wodurch die Balligkeit ausgebildet wird. Danach wird der Kalibriereinsatz5 durch das Herausziehen des Druckstiftes entspannt, sodass der Durchmesser des Kalibrier¬einsatzes wieder kleiner wird. Dadurch wird der ballige Bereich der Zähne des Sinterbauteils 1frei gegeben, und dieser kann ausgestoßen werden.
[0091] Bezüglich der weiteren Bauteile des Kalibrierwerkzeuges 2 dieser Ausführungsvariantesei auf die voranstehenden Ausführungen zu den Fig. 1 bis 6 verwiesen.
[0092] Obwohl das Kalibrierwerkzeug 2 vorzugsweise zur Herstellung balligen, insbesonderebreitenballigen, Zähnen eines Zahnrades aus einem Sinterwerkstoff verwendet wird, könnenauch Balligkeiten auf anderen Sinterbauteilen 1 bei entsprechender Adaptierung der Geometriedes Kalibriereinsatzes 5 bzw. der Verstelleinrichtung erzeugt werden.
[0093] Der vertiefte Bereich 15 und/oder der erhabene Bereich 29 im Kalibriereinsatz 5 könnenbeispielsweise spanend oder durch erodieren hergestellt werden.
[0094] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Kalibrierwerkzeu¬ges 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnenAusführungsvarianten untereinander möglich sind.
[0095] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Ver¬ständnis des Aufbaus des Kalibrierwerkzeuges 2 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweiseunmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Sinterbauteil 31 Ausnehmung 2 Kalibrierwerkzeug 32 Schieber 3 33 Ausnehmung 4 Kalibrierwerkzeuggrundkörper 34 Innenoberfläche 5 Kalibriereinsatz 35 Druckstift 6 Druckplatte 36 Außenoberfläche 7 Oberfläche 8 Ringsteg 9 Ausnehmung 10 Kalibriereinsatzmantel 11 Axialrichtung 12 Durchmesser 13 Innenoberfläche 14 Radialrichtung 15 Bereich 16 Rundungsradius 17 Oberstempel 18 Unterstempel 19 Außenoberfläche 20 Stirnfläche 21 Flansch 22 Nut 23 Hydraulikkolbengehäuse 24 Oberfläche 25 Druckplattenausnehmung 26 Stirnfläche 27 Winkel 28 Kernstift 29 Bereich 30 Schieber
Claims (9)
- Patentansprüche 1. Kalibrierwerkzeug (2) zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil (1), insbeson¬dere auf Zähnen eines eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils (1), umfassend einenKalibrierwerkzeuggrundkörper (4), in dem ein Kalibriereinsatz (5) gehalten ist, wobei derKalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung (9) zur Aufnahme des zu kalibrierenden Sinterbau¬teils (1) oder zur Aufnahme eines Druckstiftes (35) aufweist, wobei der Kalibriereinsatz (5)in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist, sodass ein Durchmesser (12)der Ausnehmung (9) verkleinert oder vergrößert werden kann, und wobei weiter eine Ver¬stelleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Kalibriereinsatz (5) zur Veränderung desDurchmessers (12) der Ausnehmung (9) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass an einerInnenoberfläche (13) oder einer Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) ein ver¬tiefter Bereich (15) oder ein erhabener Bereich (29) zur Herstellung der Balligkeit ausgebil¬det ist.
- 2. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrierein¬satz (5) aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist oder flexibel ausgeführt ist.
- 3. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Au¬ßenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) zumindest teilweise in axialer Richtung ko¬nisch verlaufend ausgebildet ist, und dass die Verstelleinrichtung als in axialer Richtungverschiebbare Druckplatte (6) ausgebildet ist, wobei die Druckplatte (6) an dem konischverlaufenden Bereich der Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) anliegt, und wo¬bei die Druckplatte (6) ein Druckplattenausnehmung (25) aufweist, in die der Kalibrierein¬satz (5) hineinragt oder durch die der Kalibriereinsatz (5) hindurchragt, oder dass die In¬nenoberfläche (13) des Kalibriereinsatzes zumindest teilweise in axialer Richtung konischverlaufend ausgebildet ist.
- 4. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten¬ausnehmung (25) der Druckplatte (6) mit einer zumindest teilweise in axialer Richtung ko¬nisch verlaufenden Stirnfläche (26) ausgebildet ist.
- 5. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver¬stelleinrichtung durch zumindest einen Schieber (30, 31) gebildet ist, der in Richtung senk¬recht auf die Pressrichtung verschiebbar ist.
- 6. Kalibrierwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassder Kalibriereinsatz (5) in einem Hydraulikkolbengehäuse (23) gehalten ist.
- 7. Verfahren zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil (1), insbesondere aufZähnen eines eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils (1), während des Kalibrierensdes Sinterbauteils (1), wonach das gesinterte Sinterbauteil (1) in ein Kalibrierwerkzeug (2)eingeführt wird, das einen Kalibriereinsatz (5) aufweist, der in einem Kalibrierwerk¬zeuggrundkörper (4) gehalten ist, wobei der Kalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung (9) auf¬weist, in die das Sinterbauteil (1) oder ein Druckstift (35) eingebracht wird, und wobei dasSinterbauteil (1) zur Anlage an einen Unterstempel (18) gebracht wird, wobei ein Kalibrier¬einsatz (5) verwendet wird, der in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist,sodass ein Durchmesser (12) der Ausnehmung (9) verkleinert oder vergrößert werdenkann, wobei vor oder nach dem Einbringen des Sinterbauteils (1) in den Kalibriereinsatz (5)der Durchmesser (12) verkleinert oder vergrößert wird, sodass der Sinterbauteil (1) zur An¬lage an die Innenoberfläche (13) oder die Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5)gelangt, und wobei nach dem Kalibrieren des Sinterbauteils (1) der Durchmesser (12) derAusnehmung (9) des Kalibriereinsatzes (5) wieder vergrößert oder verkleinert wird, unddanach das kalibrierte Sinterbauteil (1) aus dem Kalibriereinsatz (5) entfernt wird, dadurchgekennzeichnet, dass an einer Innenoberfläche (13) des Kalibriereinsatzes (5) oder an ei¬ner Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) ein vertiefter Bereich (15) oder ein er¬habener Bereich (19) zur Herstellung der Balligkeit ausgebildet ist, dass nach dem Einbrin¬gen des Sinterbauteils (1) in den Kalibriereinsatz (5) und der Verkleinerung oder Vergröße- rung des Durchmessers (12) mit einem Oberstempel (17) der Sinterbauteil (1) gegen denUnterstempel (18) gedrückt wird und dabei der Werkstoff des Sinterbauteils (1) partiell inden vertieften Bereich (15) oder um den erhabenen Bereich (29) herum verbracht wird, unddass anschließend der Oberstempel (17) entfernt wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung desDurchmessers (12) der Ausnehmung (9) des Kalibriereinsatzes (5) mit einer Druckplatte (6)oder dem Druckstift (35), die oder der die Verstelleinrichtung bildet, durchgeführt wird,wozu der Kalibriereinsatz (5) an der Außenoberfläche (19) oder an der Innenoberfläche (13) zumindest bereichsweise mit einem konischen Verlauf ausgebildet ist, und dass dieVeränderung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) durch Verschiebung der Druck¬platte (6) in axialer Richtung vorgenommen wird, wozu die Druckplatte (6) eine Druckplat¬tenausnehmung (25) aufweist, in die der Kalibriereinsatz (5) hineinragt oder durch die derKalibriereinsatz (5) hindurchragt, oder dass die Veränderung des Durchmessers (12) derAusnehmung (9) durch Verschiebung des Druckstiftes (35) in die Ausnehmung (9) des Ka¬libriereinsatzes (5) vorgenommen wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung desDurchmessers (12) der Ausnehmung (9) des Kalibriereinsatzes (5) durch radiale Verstel¬lung zumindest eines zumindest einen Teil der Verstelleinrichtung bildenden Schiebers (30,31) vorgenommen wird. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
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